| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 注释表 | 第16-18页 |
| 缩略词 | 第18-19页 |
| 第一章 绪论 | 第19-33页 |
| 1.1 引言 | 第19-20页 |
| 1.2 典型加油方式 | 第20-23页 |
| 1.2.1 软式加油 | 第20-21页 |
| 1.2.2 硬式加油 | 第21-23页 |
| 1.3 空中加油系统的建模与控制技术 | 第23-29页 |
| 1.3.1 建模与仿真技术的研究现状 | 第23-26页 |
| 1.3.2 自动控制技术的研究现状 | 第26-29页 |
| 1.4 硬式加油系统的动力学与控制问题 | 第29-32页 |
| 1.4.1 硬式加油系统的特点 | 第29-30页 |
| 1.4.2 建模与控制关键问题分析 | 第30-31页 |
| 1.4.3 国内研究现状与不足 | 第31-32页 |
| 1.5 本文的工作 | 第32-33页 |
| 第二章 伸缩套管的气动特性与飞行力学 | 第33-54页 |
| 2.1 伸缩套管的结构与工作原理 | 第33-34页 |
| 2.2 伸缩管气动力矩估算 | 第34-39页 |
| 2.2.1 描述伸缩管运动的坐标系与状态量 | 第34-36页 |
| 2.2.2 描述气动力的坐标系 | 第36-37页 |
| 2.2.3 气动力矩估算模型 | 第37-39页 |
| 2.3 伸缩管气动特性分析 | 第39-48页 |
| 2.3.1 特殊工况下的气动特性 | 第39-43页 |
| 2.3.2 常规工况下的气动特性 | 第43-46页 |
| 2.3.3 气动力矩系数建模 | 第46-48页 |
| 2.4 伸缩管飞行力学与模态分析 | 第48-53页 |
| 2.4.1 理想条件下姿态运动方程 | 第48-49页 |
| 2.4.2 仿真分析 | 第49-50页 |
| 2.4.3 姿态运动模态分析 | 第50-53页 |
| 2.5 小结 | 第53-54页 |
| 第三章 硬式加油系统的多刚体运动模型 | 第54-78页 |
| 3.1 凯恩方法 | 第54-56页 |
| 3.2 未对接状态下的建模 | 第56-64页 |
| 3.2.1 加油机—伸缩管模型 | 第56-63页 |
| 3.2.2 受油机模型 | 第63-64页 |
| 3.3 已对接状态下的建模 | 第64-71页 |
| 3.3.1 加油机—伸缩管—受油机模型 | 第65-70页 |
| 3.3.2 内管的两种运动状态及其切换 | 第70-71页 |
| 3.4 尾流场等强扰动下受油机的模型 | 第71-76页 |
| 3.4.1 加油机尾流的速度场模型 | 第72-74页 |
| 3.4.2 尾流场对受油机气动特性的影响 | 第74-76页 |
| 3.5 小结 | 第76-78页 |
| 第四章 硬式加油系统多刚体运动特性分析 | 第78-97页 |
| 4.1 加油机与受油机的自动驾驶仪 | 第78-81页 |
| 4.1.1 加油机自动驾驶仪 | 第78-80页 |
| 4.1.2 受油机自动驾驶仪 | 第80-81页 |
| 4.2 未对接状态仿真研究 | 第81-88页 |
| 4.2.1 伸缩管运动对加油机的影响 | 第82-83页 |
| 4.2.2 加油机运动对伸缩管的影响 | 第83-87页 |
| 4.2.3 伸缩管自然特性 | 第87-88页 |
| 4.3 已对接状态仿真研究 | 第88-95页 |
| 4.3.1 系统的运动稳定性 | 第89-92页 |
| 4.3.2 内管运动状态切换仿真 | 第92-93页 |
| 4.3.3 对接应力的产生及影响因素 | 第93-95页 |
| 4.4 小结 | 第95-97页 |
| 第五章 人工操纵下伸缩管的控制系统设计 | 第97-121页 |
| 5.1 增稳控制回路设计 | 第97-105页 |
| 5.1.1 用于设计的数学模型 | 第97-98页 |
| 5.1.2 操纵量与基本反馈回路 | 第98-101页 |
| 5.1.3 操纵指令的构造 | 第101-103页 |
| 5.1.4 针对弹性振动的处理方案 | 第103-105页 |
| 5.2 增稳控制回路仿真分析 | 第105-112页 |
| 5.2.1 详细设计 | 第105-107页 |
| 5.2.2 基本响应 | 第107-108页 |
| 5.2.3 鲁棒性 | 第108-111页 |
| 5.2.4 对弹性模态的抑制效果 | 第111-112页 |
| 5.3 自动卸载回路设计 | 第112-117页 |
| 5.3.1 用于设计的数学模型 | 第112-113页 |
| 5.3.2 自动卸载回路的控制律设计 | 第113-115页 |
| 5.3.3 自动卸载与增稳控制回路的综合 | 第115-117页 |
| 5.4 自动卸载回路仿真分析 | 第117-119页 |
| 5.4.1 不同回路结构的卸载能力 | 第117-118页 |
| 5.4.2 与增稳控制回路的切换仿真 | 第118-119页 |
| 5.5 小结 | 第119-121页 |
| 第六章 硬式加油全流程伸缩管的自动控制 | 第121-149页 |
| 6.1 用于设计的数学模型 | 第121-124页 |
| 6.1.1 刚体绕动点的动量矩定理 | 第121-122页 |
| 6.1.2 考虑加油机与内管伸缩影响的伸缩管姿态运动模型 | 第122-124页 |
| 6.2 姿态跟踪控制律设计 | 第124-129页 |
| 6.2.1 反馈线性化 | 第124-126页 |
| 6.2.2 干扰观测器与反演自适应控制律 | 第126-129页 |
| 6.3 自动卸载控制律设计 | 第129-131页 |
| 6.3.1 用于设计的数学模型 | 第129页 |
| 6.3.2 自动卸载控制律设计 | 第129-131页 |
| 6.4 控制律的控制效果仿真 | 第131-138页 |
| 6.4.1 设计模型与多刚体模型的等效性 | 第131-132页 |
| 6.4.2 姿态跟踪控制律仿真 | 第132-137页 |
| 6.4.3 自动卸载控制律仿真 | 第137-138页 |
| 6.5 伸缩管控制器的综合与仿真 | 第138-148页 |
| 6.5.1 可用反馈信号与指令信号 | 第138-139页 |
| 6.5.2 伸缩管的控制流程 | 第139-140页 |
| 6.5.3 控制器综合 | 第140-141页 |
| 6.5.4 伸缩管全任务周期自动控制仿真 | 第141-148页 |
| 6.6 小结 | 第148-149页 |
| 第七章 总结 | 第149-153页 |
| 7.1 工作总结 | 第149-151页 |
| 7.2 工作展望 | 第151-153页 |
| 参考文献 | 第153-161页 |
| 致谢 | 第161-162页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第162-163页 |
| 附录 1 伸缩管结构参数、管身及舵翼的气动特性 | 第163-165页 |
| 附录 2 加油机的外形、气动与质量特性参数 | 第165-167页 |
| 附录 3 受油机的外形、气动与质量特性参数 | 第167-168页 |